JPH07291775A - Apparatus for growing crystal from solution and method for growing crystal from solution - Google Patents

Apparatus for growing crystal from solution and method for growing crystal from solution

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JPH07291775A
JPH07291775A JP8137694A JP8137694A JPH07291775A JP H07291775 A JPH07291775 A JP H07291775A JP 8137694 A JP8137694 A JP 8137694A JP 8137694 A JP8137694 A JP 8137694A JP H07291775 A JPH07291775 A JP H07291775A
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JP
Japan
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crystal
space
seed crystal
solution
crystal growth
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Withdrawn
Application number
JP8137694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ikuo Ishikawa
郁男 石川
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Kanagawa Academy of Science and Technology
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Kanagawa Academy of Science and Technology
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain a bulky single crystal having a high crystallinity and desired bore by forming an annular difference in level for fixing a seed crystal to a boundary between a part having this seed crystal and a heat sink and a part having a soln. at the time of executing crystal growth by forming a temp. difference above and below a soln., arranging 4 source crystal in the high-temp. part and arranging the seed crystal in the low-temp. part. CONSTITUTION:A horn type quartz crystal tube 1c having a tapered inside surface is connected to the bottom end of a cylindrical quartz tube 1b and a quartz tube 1a is connected to its small bore end. The top end of the tube 1a is provided with the annular difference in level to be fitted with the seed crystal. ZnSe polycrystals are used for the source crystal 4. An alloy formed by mixing Se and Te at a molar ratio 30:70 is used for a soln. 6. After a vessel 1 for crystal growth is evacuated to a high vacuum, this vessel is sealed by quartz caps 9, 10. The vessel is arranged into an electric furnace 12. The vessel 1 is heated up by this electric furnace 12 in a reverse state of Fig. to melt the solvent 6. The vessel is then put into the state of Fig. The crystal is allowed to grow by forming the temp. gradient in such a manner that the part of the crystal 4 attains the high temp.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は結晶成長に関し、特に溶
液結晶成長に関する。蒸気圧の高い化合物半導体、特に
II−VI族化合物半導体のバルク結晶成長技術とし
て、成長温度を低下できる溶液結晶成長が期待されてい
る。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to crystal growth, and more particularly to solution crystal growth. Solution crystal growth, which can lower the growth temperature, is expected as a bulk crystal growth technique for compound semiconductors with high vapor pressure, particularly II-VI group compound semiconductors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5に従来の溶液結晶成長装置の例を示
す。図中左側に結晶成長装置の断面を示し、右側に結晶
成長装置内に設定される温度分布をグラフで示す。結晶
成長装置は、真空封止された結晶成長容器1、その中に
配置されたヒートシンク7、その上面に固定されたシー
ド結晶2、シード結晶抑え3、ソース結晶4および溶媒
6を含んで構成されている。この結晶成長容器を、図中
右側のグラフに示す温度分布中に配置する。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows an example of a conventional solution crystal growth apparatus. A cross section of the crystal growth apparatus is shown on the left side of the figure, and a temperature distribution set in the crystal growth apparatus is shown on the right side in a graph. The crystal growth apparatus comprises a vacuum-grown crystal growth container 1, a heat sink 7 arranged therein, a seed crystal 2, a seed crystal retainer 3, a source crystal 4, and a solvent 6 fixed on the upper surface thereof. ing. This crystal growth container is arranged in the temperature distribution shown in the graph on the right side of the figure.

【0003】高温部のソース結晶4は、高温部での飽和
溶解度まで溶媒6に溶解する。溶媒6中に溶解したソー
ス結晶成分は、拡散によって低温部にも移動し、低温部
の溶液を過飽和状態にする。シード結晶2が過飽和溶液
に接触することにより、シード結晶2上にバルク状の単
結晶が成長する。
The source crystal 4 in the high temperature portion dissolves in the solvent 6 up to the saturation solubility in the high temperature portion. The source crystal component dissolved in the solvent 6 also moves to the low temperature part by diffusion, so that the solution in the low temperature part is supersaturated. By contacting the seed crystal 2 with the supersaturated solution, a bulk single crystal grows on the seed crystal 2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図5に示した結晶成長
装置を使用したバルク状単結晶の作製では、円柱状の成
長結晶の径はシード結晶2の径より小さく、成長結晶か
らシード結晶を切り出して成長を繰り返すと次第に小さ
くなる。また、小さなシード結晶を用いて所望の口径の
ウエハを切り出すのに十分な大きさの単結晶を得ること
が困難である。
In the production of a bulk single crystal using the crystal growth apparatus shown in FIG. 5, the diameter of the columnar grown crystal is smaller than the diameter of the seed crystal 2, and the seed crystal is grown from the grown crystal. It becomes smaller gradually when cut out and repeated growth. Further, it is difficult to obtain a single crystal having a size sufficient for cutting out a wafer having a desired diameter by using a small seed crystal.

【0005】本発明の目的は、小さなシード結晶から結
晶性の良好な所望の口径のバルク状単結晶を作製するこ
とが可能な結晶成長技術を提供することである。
An object of the present invention is to provide a crystal growth technique capable of producing a bulk single crystal having a desired diameter and a good crystallinity from a small seed crystal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の溶液結晶成長装
置は、溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高温部にソ
ース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶を配置し
て結晶成長を行なう溶液結晶成長装置において、シード
結晶とヒートシンクが収容される第1の空間と、該第1
の空間に収容されるシード結晶に隣接するように設けら
れた溶液が収容される第2の空間とを有し、該第2の空
間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側で内径
が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定されてお
り、前記第1の空間と前記第2の空間との境界部には、
内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固定する
ための凸状部分が形成されている結晶成長容器と、前記
第1の空間内に挿入された、該第1の空間の内壁にほぼ
沿う形状を有するヒートシンクとを有する。
In the solution crystal growth apparatus of the present invention, a temperature difference is formed above and below the solution, a source crystal is arranged at a high temperature part of the solution, and a seed crystal is arranged at a low temperature part of the solution. In a solution crystal growth apparatus for performing crystal growth, a first space for accommodating a seed crystal and a heat sink and the first space
Second space for accommodating a solution provided so as to be adjacent to the seed crystal contained in the second space, and at least the seed crystal side portion of the second space has a smaller inner diameter on the seed crystal side. Sides are demarcated by the tapered inner wall, and at the boundary between the first space and the second space,
A crystal growth container in which a convex portion for fixing a seed crystal protruding inward from the inner wall is formed, and a shape which is inserted into the first space and is substantially along the inner wall of the first space And a heat sink having.

【0007】[0007]

【作用】結晶成長容器内のシード結晶上方の空間の側方
を、シード結晶側で内径が小さくなるようなテーパ状の
内壁とし、シード結晶上に内壁に沿って結晶を成長させ
ることにより、シード結晶の径よりも大きな口径のバル
ク状結晶を得ることができる。
The side of the space above the seed crystal in the crystal growth container has a tapered inner wall whose inner diameter becomes smaller on the seed crystal side, and the crystal is grown on the seed crystal along the inner wall to form the seed crystal. A bulk crystal having a diameter larger than that of the crystal can be obtained.

【0008】また、結晶成長容器の内壁に、シード結晶
を固定するための凸状部分を形成しておくことにより、
シード結晶を凸状部分とヒートシンクとで挟んで固定す
ることができる。これにより、シード結晶をより安定に
固定することができる。
Further, by forming a convex portion for fixing the seed crystal on the inner wall of the crystal growth container,
The seed crystal can be fixed by being sandwiched between the convex portion and the heat sink. Thereby, the seed crystal can be more stably fixed.

【0009】[0009]

【実施例】まず、小さなシード結晶からより大きな口径
のバルク状単結晶を作製するための参考例について説明
する。
EXAMPLES First, a reference example for producing a bulk single crystal having a larger diameter from a small seed crystal will be described.

【0010】図3に示すように、小口径の石英管1aと
大口径の石英管1bとをテーパ状の内面を有するホーン
型石英管1cで接続した結晶成長容器1を準備する。初
期には、結晶成長容器1の上端は開放しておく。結晶成
長容器1の小口径部分1aにヒートシンク7が収納され
ている。
As shown in FIG. 3, a crystal growth container 1 is prepared in which a small diameter quartz tube 1a and a large diameter quartz tube 1b are connected by a horn type quartz tube 1c having a tapered inner surface. At the beginning, the upper end of the crystal growth container 1 is left open. A heat sink 7 is housed in the small diameter portion 1 a of the crystal growth container 1.

【0011】このように準備された結晶成長容器のヒー
トシンク7の上面にヒートシンクの径と同径のシード結
晶2を載置する。シード結晶2の側方の結晶成長容器1
側面を加熱して内側に窪ませることによりシード結晶2
を固定する。
The seed crystal 2 having the same diameter as the heat sink is placed on the upper surface of the heat sink 7 of the crystal growth container thus prepared. Crystal growth container 1 beside the seed crystal 2
Seed crystal 2 by heating the side surface and making it inward
To fix.

【0012】次に、ソース結晶4、溶媒6を投入した
後、結晶成長容器1内を真空排気し上端の開放端を封止
する。ソース結晶4は、結晶成長容器1の内面に設けら
れた突起等により所定の位置に保持される。
Next, after the source crystal 4 and the solvent 6 are charged, the inside of the crystal growth container 1 is evacuated to seal the open end of the upper end. The source crystal 4 is held at a predetermined position by a protrusion or the like provided on the inner surface of the crystal growth container 1.

【0013】このように準備した結晶成長容器1を、内
部空間を輻射熱により加熱する円筒状ヒータ内に配置
し、図中右側のグラフに示す温度分布とする。シード結
晶2上に、石英管1cのテーパ状の内面に沿って徐々に
径を拡大しながら成長結晶5が成長する。
The crystal growth container 1 thus prepared is placed in a cylindrical heater that heats the internal space by radiant heat, and the temperature distribution shown in the graph on the right side of the drawing is obtained. On the seed crystal 2, the growth crystal 5 grows while gradually increasing the diameter along the tapered inner surface of the quartz tube 1c.

【0014】図3に示す参考例では、シード結晶2を固
定するために結晶成長容器1の側面から熱を加えるた
め、シード結晶2が結晶成長前に熱履歴を経験すること
になる。シード結晶2が高温にさらされると、結晶成分
が昇華して結晶表面が荒れたり組成変化を起こす。ま
た、昇華した結晶成分が結晶成長容器1の内面に付着す
るとそこを成長核として異常成長が起こり得る。さら
に、シード結晶を安定して再現性よく固定することが困
難である。
In the reference example shown in FIG. 3, since heat is applied from the side surface of the crystal growth container 1 to fix the seed crystal 2, the seed crystal 2 experiences a thermal history before crystal growth. When the seed crystal 2 is exposed to a high temperature, the crystal component is sublimated and the crystal surface is roughened or the composition is changed. Further, if the sublimated crystal component adheres to the inner surface of the crystal growth container 1, abnormal growth may occur using the crystal component as a growth nucleus. Furthermore, it is difficult to stably and reproducibly fix the seed crystal.

【0015】図4に、これらの欠点を解消するために本
願発明者が提案した結晶成長装置の他の参考例を示す。
上下が開放された円筒状石英管1bの下端に、テーパ状
の内面を有するホーン型石英管1cの大口径端が接続さ
れている。ホーン型石英管1cのテーパ面と石英管1b
の中心軸との成す角は約60°である。ホーン型石英管
1cの小口径端には、石英管1bとほぼ同径の円筒状側
面と、ホーン型石英管1cの小口径端とほぼ同径の開口
を有する上面から構成され、下端が開放された石英管1
aが接続されている。石英管1aの上面の開口部には、
シード結晶をはめ込むための環状段差が形成されてい
る。
FIG. 4 shows another reference example of the crystal growth apparatus proposed by the inventor of the present application in order to solve these drawbacks.
A large-diameter end of a horn-type quartz tube 1c having a tapered inner surface is connected to the lower end of the cylindrical quartz tube 1b whose upper and lower sides are open. Tapered surface of horn type quartz tube 1c and quartz tube 1b
The angle formed with the central axis of is about 60 °. The small-diameter end of the horn-type quartz tube 1c is composed of a cylindrical side surface having substantially the same diameter as the quartz tube 1b and an upper surface having an opening having substantially the same diameter as the small-diameter end of the horn-type quartz tube 1c, and the lower end is open. Quartz tube 1
a is connected. In the opening on the upper surface of the quartz tube 1a,
An annular step is formed to fit the seed crystal.

【0016】このように形成された結晶成長容器1を弗
酸でエッチングして表面を清浄化する。石英管1aの内
径とほぼ同径の外径を有し、上端は石英管1a上面の開
口径とほぼ同径の上面となるように円錐台状に形成され
たヒートシンク7を準備する。ヒートシンク7の上面に
石英管1a上面の開口径とほぼ同径のシード結晶2を載
置し、ヒートシンク7及びシード結晶2を石英管1a内
に下端から挿入する。
The crystal growth container 1 thus formed is etched with hydrofluoric acid to clean the surface. A heat sink 7 having a truncated cone shape having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the quartz tube 1a and an upper end having a diameter substantially equal to the opening diameter of the upper surface of the quartz tube 1a is prepared. A seed crystal 2 having a diameter substantially the same as the opening diameter of the upper surface of the quartz tube 1a is placed on the upper surface of the heat sink 7, and the heat sink 7 and the seed crystal 2 are inserted into the quartz tube 1a from the lower end.

【0017】シード結晶2は、石英管1a上面の開口部
に形成された段差にはまり込み固定される。石英管1a
の下端から石英製キャップ9を挿入し溶封する。その
後、ZnSe多結晶からなる円柱状のソース結晶4を上
部の開放端から結晶成長容器1内に挿入する。ソース結
晶4は、上下で石英管1bを細めて固定する。次に溶媒
6を上部の開放端から結晶成長容器1内に投入する。結
晶成長容器1の上部の開放端を石英製のキャップ10で
塞ぎ、内部を2×10-6Torrよりも高い真空度に真
空排気して封止する。
The seed crystal 2 is fitted and fixed in the step formed in the opening on the upper surface of the quartz tube 1a. Quartz tube 1a
The quartz cap 9 is inserted from the lower end of the and sealed. After that, a cylindrical source crystal 4 made of ZnSe polycrystal is inserted into the crystal growth container 1 from the upper open end. The source crystal 4 is fixed by narrowing the quartz tube 1b at the top and bottom. Next, the solvent 6 is charged into the crystal growth container 1 from the upper open end. The upper open end of the crystal growth container 1 is closed with a quartz cap 10, and the inside is evacuated to a vacuum degree higher than 2 × 10 −6 Torr and sealed.

【0018】このように準備した結晶成長容器1を、縦
型の加熱空間を有する電気炉12内に配置する。シード
結晶部が所定の結晶成長温度になり、上方がより高温に
なるような温度勾配を形成し、シード結晶2上に結晶成
長を行う。
The crystal growth container 1 thus prepared is placed in an electric furnace 12 having a vertical heating space. Crystal growth is performed on the seed crystal 2 by forming a temperature gradient such that the seed crystal part has a predetermined crystal growth temperature and the upper part has a higher temperature.

【0019】図4に示す結晶成長装置では、ヒートシン
ク7の上端に形成された円錐台の斜面と石英管1aの内
面との間に空洞11が形成される。溶液が空洞11内に
侵入するとシード結晶2が空洞内の溶液の高温部に配置
されることになる。すると、高温部のシード結晶2が溶
液中に溶解し、空洞下部の低温部に析出する現象が生じ
る。このため、シード結晶2が溶けてなくなり、空洞1
1の下部で多結晶8が成長する。
In the crystal growth apparatus shown in FIG. 4, a cavity 11 is formed between the inclined surface of the truncated cone formed on the upper end of the heat sink 7 and the inner surface of the quartz tube 1a. When the solution penetrates into the cavity 11, the seed crystal 2 is arranged at the high temperature part of the solution in the cavity. Then, a phenomenon occurs in which the seed crystal 2 in the high temperature part is dissolved in the solution and is precipitated in the low temperature part in the lower part of the cavity. As a result, the seed crystal 2 disappears and the cavity 1 disappears.
Polycrystal 8 grows at the bottom of 1.

【0020】次に、図1を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。図1は、本発明の実施例による結晶成長
装置の断面図を示す。ヒートシンク7は、直径8mm、
長さ100mmの円柱状である。石英管1aの内径もほ
ぼ8mmであり、内面がヒートシンク7の外面に沿うよ
うに構成されている。その他は、図4に示す他の参考例
と同様の構成である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a sectional view of a crystal growth apparatus according to an embodiment of the present invention. The heat sink 7 has a diameter of 8 mm,
It has a cylindrical shape with a length of 100 mm. The inner diameter of the quartz tube 1a is also about 8 mm, and the inner surface is arranged along the outer surface of the heat sink 7. Otherwise, the configuration is similar to that of the other reference example shown in FIG.

【0021】ホーン型石英管1cのテーパ状の内面と結
晶成長容器1の中心軸との成す角は約60°である。ソ
ース結晶4は、円柱状のZnSe多結晶を使用した。溶
媒6には、あらかじめSeとTeをモル比30:70の
割合で混合し、950℃における飽和溶解度までZnS
eを溶解させたのち固化した合金を用いた。結晶成長容
器1の内部は、2×10-6Torrよりも高い真空度に
真空排気されている。
The angle between the tapered inner surface of the horn type quartz tube 1c and the central axis of the crystal growth container 1 is about 60 °. As the source crystal 4, a columnar ZnSe polycrystal was used. In the solvent 6, Se and Te were mixed in advance at a molar ratio of 30:70, and ZnS was mixed until the saturation solubility at 950 ° C.
An alloy obtained by melting e and then solidifying was used. The inside of the crystal growth container 1 is evacuated to a vacuum degree higher than 2 × 10 −6 Torr.

【0022】このように準備した結晶成長容器1を、内
部に加熱空間を有する円筒状電気炉12の中に配置す
る。結晶成長容器1を電気炉12と共に、ヒートシンク
7が収容されている下端が上になるように傾ける。傾け
る角度は、溶媒6が全て融解したとき溶媒がシード結晶
2及びソース結晶4に接触しない程度とする。結晶成長
容器1と電気炉12とを傾けた状態で昇温し、溶媒6を
形成する。
The crystal growth container 1 thus prepared is placed in a cylindrical electric furnace 12 having a heating space therein. The crystal growth container 1 is tilted together with the electric furnace 12 so that the lower end in which the heat sink 7 is housed is facing up. The angle of inclination is such that the solvent does not contact the seed crystal 2 and the source crystal 4 when the solvent 6 is completely melted. The temperature is raised with the crystal growth container 1 and the electric furnace 12 tilted to form the solvent 6.

【0023】その後、図1に示すように、下端が下にな
るように結晶成長容器1と電気炉12を直立させる。シ
ード結晶2及びソース結晶4が溶媒6に接触する。シー
ド結晶2が配置されている部分が約950℃、ソース結
晶4が配置されている部分が約1000℃になるように
電気炉12内に温度勾配を設ける。ソース結晶4は、そ
の温度の飽和溶解度まで溶解する。溶解したソース結晶
成分は溶媒中を拡散し、低温部にまで移動する。低温部
においては飽和溶解度が低いため、溶液は過飽和溶液と
なる。適当な過飽和度を有する過飽和溶液がシード結晶
2に接触することにより、シード結晶2上に結晶成長が
生じる。
After that, as shown in FIG. 1, the crystal growth container 1 and the electric furnace 12 are erected so that the lower end thereof faces downward. The seed crystal 2 and the source crystal 4 come into contact with the solvent 6. A temperature gradient is provided in the electric furnace 12 so that the portion where the seed crystal 2 is arranged is about 950 ° C. and the portion where the source crystal 4 is arranged is about 1000 ° C. The source crystal 4 dissolves to the saturation solubility at that temperature. The dissolved source crystal component diffuses in the solvent and moves to a low temperature part. Since the saturated solubility is low in the low temperature part, the solution becomes a supersaturated solution. Crystal growth occurs on the seed crystal 2 by contacting the seed crystal 2 with a supersaturated solution having an appropriate degree of supersaturation.

【0024】図1に示す実施例においては、シード結晶
2の下方に、図4に示すような空洞がない。このため、
シード結晶2が溶媒中に溶け飽和または過飽和となった
溶液が下方に流れることを防止できる。
In the embodiment shown in FIG. 1, there is no cavity below the seed crystal 2 as shown in FIG. For this reason,
It is possible to prevent the saturated or supersaturated solution in which the seed crystal 2 is dissolved in the solvent from flowing downward.

【0025】図4に示す他の参考例と図1に示す実施例
とについて、成長した結晶の断面を蛍光顕微鏡で観察し
てシード結晶と成長結晶との蛍光色の違いからシード結
晶の厚さを測定した。図4の他の参考例の場合には、結
晶成長後厚さ2.4mmのシード結晶は全て溶解してい
た。一方、図1の実施例の場合には、シード結晶が溶解
した厚さは100μm以下であった。このように、図1
の実施例においては、シード結晶が全量溶解してしまう
ことなく、シード結晶上に結晶を成長させることができ
る。
For another reference example shown in FIG. 4 and the example shown in FIG. 1, the cross section of the grown crystal was observed with a fluorescence microscope, and the thickness of the seed crystal was changed because of the difference in fluorescent color between the seed crystal and the grown crystal. Was measured. In the case of the other reference example of FIG. 4, all the seed crystals having a thickness of 2.4 mm after crystal growth were dissolved. On the other hand, in the case of the example of FIG. 1, the thickness in which the seed crystal was dissolved was 100 μm or less. Thus, FIG.
In the embodiment, the crystal can be grown on the seed crystal without completely dissolving the seed crystal.

【0026】図2は、本発明の他の実施例による結晶成
長容器の断面図を示す。ヒートシンク7は、図4に示す
ものと同様の形状であり、上端は円錐台状に形成されて
いる。石英管1aの上部の内面は、ヒートシンク7の上
端に形成された円錐台の側面に沿うようにテーパ状に形
成されている。その他は、図4に示す他の参考例と同様
の構成である。
FIG. 2 is a sectional view of a crystal growth container according to another embodiment of the present invention. The heat sink 7 has a shape similar to that shown in FIG. 4, and its upper end is formed in a truncated cone shape. The inner surface of the upper part of the quartz tube 1a is formed in a tapered shape so as to follow the side surface of a truncated cone formed on the upper end of the heat sink 7. Otherwise, the configuration is similar to that of the other reference example shown in FIG.

【0027】このように、ヒートシンク7の外面と、ヒ
ートシンクが収容される石英管1aの内面とをほぼ同一
形状とすることにより、シード結晶2の下方に空洞が形
成されないように結晶成長容器を構成することができ
る。図2に示す結晶成長装置においても、シード結晶2
の下方に空洞が形成されないため、図1に示す結晶成長
装置と同様の効果を得ることができる。ヒートシンク上
部が円錐台形状を有するため、ヒートシンク下部の熱抵
抗を小さくでき、良好な熱流を確保することができる。
By forming the outer surface of the heat sink 7 and the inner surface of the quartz tube 1a in which the heat sink is housed into substantially the same shape as described above, the crystal growth container is configured so that no cavity is formed below the seed crystal 2. can do. Also in the crystal growth apparatus shown in FIG.
Since the cavity is not formed below, the same effect as the crystal growth apparatus shown in FIG. 1 can be obtained. Since the upper part of the heat sink has a truncated cone shape, the thermal resistance of the lower part of the heat sink can be reduced and a good heat flow can be secured.

【0028】上記実施例では、ZnSeを成長させる例
について説明したが、本発明はZnSeに限るものでは
なく、シード結晶より大口径のII−VI族化合物半導
体のバルク状単結晶の成長にも適用可能である。
In the above embodiment, an example in which ZnSe is grown has been described, but the present invention is not limited to ZnSe and is also applied to growth of a bulk single crystal of II-VI group compound semiconductor having a diameter larger than that of a seed crystal. It is possible.

【0029】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described above with reference to the embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
結晶成長中におけるシード結晶の溶解を抑制し、シード
結晶上に単結晶を成長することができる。
As described above, according to the present invention,
The single crystal can be grown on the seed crystal by suppressing the dissolution of the seed crystal during the crystal growth.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による結晶成長装置の断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a crystal growth apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例による結晶成長装置の断面
図である。
FIG. 2 is a sectional view of a crystal growth apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図3】参考例による結晶成長装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a crystal growth apparatus according to a reference example.

【図4】他の参考例による結晶成長装置の断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a crystal growth apparatus according to another reference example.

【図5】従来例による結晶成長装置の断面図、及び結晶
成長装置内の温度分布を示すグラフである。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a crystal growth apparatus according to a conventional example and a graph showing a temperature distribution in the crystal growth apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 結晶成長容器 2 シード結晶 3 シード結晶抑え 4 ソース結晶 5 成長結晶 6 溶媒 7 ヒートシンク 8 多結晶 9、10 キャップ 11 空洞 12 電気炉 1 Crystal growth container 2 Seed crystal 3 Seed crystal suppression 4 Source crystal 5 Growth crystal 6 Solvent 7 Heat sink 8 Polycrystal 9, 10 Cap 11 Cavity 12 Electric furnace

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行なう溶液結晶成長装置におい
て、 シード結晶とヒートシンクが収容される第1の空間と、
該第1の空間に収容されるシード結晶に隣接するように
設けられた溶液が収容される第2の空間とを有し、該第
2の空間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側
で内径が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定さ
れており、前記第1の空間と前記第2の空間との境界部
には、内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固
定するための凸状部分が形成されている結晶成長容器
(1)と、 前記第1の空間内に挿入された、該第1の空間の内壁に
ほぼ沿う形状を有するヒートシンク(7)とを有する溶
液結晶成長装置。
1. A solution crystal growth apparatus for forming a temperature difference above and below a solution, arranging a source crystal at a high temperature part of the solution and arranging a seed crystal at a low temperature part of the solution to perform crystal growth, A first space in which the heat sink is housed,
A second space for accommodating a solution provided adjacent to the seed crystal contained in the first space, wherein at least the seed crystal side portion of the second space has an inner diameter on the seed crystal side. Is defined laterally by a tapered inner wall, and a convex portion for fixing a seed crystal protruding inward from the inner wall is provided at a boundary portion between the first space and the second space. Growth apparatus having a crystal growth container (1) in which a ring-shaped portion is formed and a heat sink (7) inserted into the first space and having a shape substantially along the inner wall of the first space .
【請求項2】 前記第1の空間は、シード結晶の径とほ
ぼ同径の内径を有する請求項1記載の溶液結晶成長装
置。
2. The solution crystal growth apparatus according to claim 1, wherein the first space has an inner diameter substantially the same as the diameter of the seed crystal.
【請求項3】 前記第1の空間のシード結晶側部分は、
上端がシード結晶の径とほぼ同径の内径を有し下端で内
径が大きくなるテーパ状の内壁により側方が画定されて
いる請求項1記載の溶液結晶成長装置。
3. The seed crystal side portion of the first space,
2. The apparatus for growing a solution crystal according to claim 1, wherein the upper end has an inner diameter substantially the same as the diameter of the seed crystal, and the side is defined by a tapered inner wall having a larger inner diameter at the lower end.
【請求項4】 溶液の上下に温度差を形成し、溶液の高
温部にソース結晶を配置し、溶液の低温部にシード結晶
を配置して結晶成長を行なう溶液結晶成長方法におい
て、 シード結晶とヒートシンクが収容される第1の空間と、
該第1の空間に収容されるシード結晶に隣接するように
設けられた溶液が収容される第2の空間とを有し、該第
2の空間の少なくともシード結晶側部分はシード結晶側
で内径が小さくなるテーパ状の内壁により側方が画定さ
れており、前記第1の空間と前記第2の空間との境界部
には、内壁から内側に向かって突出したシード結晶を固
定するための凸状部分が形成されている結晶成長容器を
準備する工程と、 前記第1の空間の内壁にほぼ沿う形状を有し、上面にシ
ード結晶載置面を有するヒートシンクを準備する工程
と、 シード結晶を前記ヒートシンクのシード結晶載置面に載
置する工程と、 前記シード結晶及び前記ヒートシンクを、前記結晶成長
容器の前記第1の空間側の開放端から前記第1の空間内
に、前記シード結晶が前記凸状部分に接触するまで挿入
する工程と、 前記結晶成長容器の前記第1の空間側の開放端を封止す
る工程と、 前記第2の空間内に溶媒及びソース結晶を投入し、前記
結晶成長容器内に所定の温度分布を形成し、結晶成長を
行う工程とを含む溶液結晶成長方法。
4. A solution crystal growth method in which a temperature difference is formed above and below the solution, a source crystal is arranged at a high temperature part of the solution, and a seed crystal is arranged at a low temperature part of the solution to perform crystal growth. A first space in which the heat sink is housed,
A second space for accommodating a solution provided adjacent to the seed crystal contained in the first space, wherein at least the seed crystal side portion of the second space has an inner diameter on the seed crystal side. Is defined laterally by a tapered inner wall, and a convex portion for fixing a seed crystal protruding inward from the inner wall is provided at a boundary portion between the first space and the second space. A crystal growth container in which a ring-shaped portion is formed, a step of preparing a heat sink having a shape substantially along the inner wall of the first space and having a seed crystal mounting surface on the upper surface, and a seed crystal Mounting the seed crystal and the heat sink on the seed crystal mounting surface of the heat sink from the open end of the crystal growth container on the side of the first space into the first space; The convex portion A step of inserting until contacting, a step of sealing the open end of the crystal growth container on the side of the first space, a solvent and a source crystal are put into the second space, and then placed in the crystal growth container. A solution crystal growth method, which comprises a step of forming a predetermined temperature distribution and performing crystal growth.
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